ОСОБЕННОСТИ ПИРОЛИЗА КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРОВ И ПОЛИДИМЕТИЛСИЛОКСАНА 

Коверзанова Е.В.¹, Усачев С.В.¹, Шилкина Н.Г.¹, Рубан Л.В.²,Ломакин С.М.²

¹Институт Химической Физики им. Н.Н.Семенова РАН,

²Институт Биохимической физики РАН

Проблема снижения горючести полимеров и композиционных материалов на современном этапе развития промышленности требует поиска новых экологически безопасных антипиренов и систем на их основе. Одним из направлений, получивших в последнее время широкое распространение, является использование полимерных композиций, содержащих предкерамические структуры. Эти структуры при горении способны формировать защитный слой на поверхности полимерных композиций, существенно снижающий скорости тепло - и массопереноса и, таким образом, предотвращать дальнейший процесс горения полимера. Одним из промышленно-доступных материалов предкерамической составляющей полимерной  композиции является полидиметилсилоксан, который в условиях высокотемпературных тепловых потоков образует оксикарбид кремния – аналог кокса.

В настоящей работе были исследованы особенности термоокислительной деструкции композиций на основе полистирола, полипропилена, а также полидиметилсилоксана. Установлена зависимость термостабильности полимерных материалов от наличия кремний - содержащей добавки. Показано, что на первой стадии термической деструкции полимерных композиций, относящейся к разложению полистирольной и полипропиленовой составляющих, происходит термическая дестабилизация полимерной композиции с полидиметилсилоксаном, обусловленная, в основном кинетическими факторами. Тогда как на второй, высокотемпературной стадии разложения происходит термическая стабилизация системы за счет кросс-реакций углеродосодержащих и диметилсилоксановых компонентов. На основе данных, полученных при проведении хромато-масс-спектрометрического анализа продуктов пиролиза полимерных смесей, предложена схема возможного механизма их совместной термоокислительной деструкции. Анализ горючести полимерных композиций показал, что повышение огнестойкости и снижения горючести полистирола и полипропилена можно достичь за счет внедрения в систему полидиметилсилоксановой составляющей.